Il calcolo quantistico ha un vantaggio essenziale nell'analisi / controllo dei sistemi caotici?


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  1. La conoscenza imprecisa a livello di entusiasta dei computer quantistici è che possono risolvere molti problemi esponenzialmente risolvibili in tempi polinomiali.
  2. La conoscenza imprecisa a livello di entusiasta dei sistemi caotici è che essendo altamente sensibili alle condizioni iniziali, la loro previsione e controllo è molto difficile al di sopra di un'accuratezza - in genere, non sufficiente.

Oggi, uno degli usi pratici più famosi dei sistemi caotici è il problema di modellare il clima della Terra.

Mettendo insieme (1) e (2), penso che usando i computer quantistici, potremmo avere un passo significativo (dal polinomio all'esponenziale) per gestirli. È corretto?

Abbiamo qualche vantaggio essenziale per gestire il caos ancora di più?


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In particolare sulla modellazione meteorologica, potresti essere interessato all'articolo "Frolov, AV Russ. Meteorol. Hydrol. (2017) 42: 545. doi.org/10.3103/S1068373917090011 "
blalasaadri

Risposte:


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Non sempre. Alcuni problemi non sono deterministici (la loro soluzione). A parte questo, alcuni problemi sono, come dici tu, così sensibili ai cambiamenti nelle condizioni iniziali, che la maggior parte delle soluzioni sono troppo localizzate.

Ma ci sono casi in cui i computer quantistici possono fornire risultati approfonditi, che potrebbero far luce su diversi approcci alle soluzioni.

Un altro punto da considerare è l'uso dei metodi numerici nei sistemi caotici. Alcuni metodi sono più ottimali di altri, a scapito della precisione. Con i computer quantistici, il tempo di calcolo diminuisce di molto (secondo la teoria), il che può consentire calcoli più accurati, portando a una migliore comprensione dei sistemi caotici più difficili.

Per chiarire: i computer quantistici potrebbero non essere in grado di fornire una soluzione analitica (anche ai problemi che potrebbero avere tali soluzioni), ma un'approssimazione più accurata può spesso portare a una nuova comprensione del problema, che è un modo per gestirli.


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No.

Il caos (come descritto nei sistemi caotici) è deterministico e l'evoluzione di tale sistema può essere calcolata usando le equazioni deterministiche classiche. Il problema è la forte divergenza delle diverse traiettorie secondo cui anche piccole differenze nei valori iniziali possono portare a grandi differenze nei valori finali.

Il calcolo quantistico non aiuta in questa situazione.

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